二維材料成功集成到硅微芯片內

沙特阿卜杜拉國王科技大學科學家在27日出版的《自然》雜志上發表論文指出，他們成功將二維材料集成在硅微芯片上，并實現了優異的集成密度、電子性能和良品率。研究成果將幫助半導體公司降低制造成本，及人工智能公司減少數據處理時間和能耗。

二維材料有望徹底改變半導體行業，但盡管科學家們研制出了多款類似設備，但技術制備水平較低，因為大部分技術使用與目前的半導體工業不兼容的合成和加工方法，在無功能的基板上制造出大型器件，且成品率較差。例如，IBM曾試圖將石墨烯集成到用于射頻應用的晶體管中，但這些器件無法存儲或處理信息。

最新研究將名為多層六方氮化硼的二維絕緣材料（約6納米厚），集成到包含由互補金屬—氧化物半導體技術制成的硅晶體管的微芯片內，實現了優異的集成密度、電子性能和良品率。研究人員表示，研制出的器件寬度僅260納米，能用于高級數據存儲和計算。未來大多數微芯片將會利用這些二維材料優異的電子和熱屬性。

最新制造出的微芯片顯示出了高耐久性和特殊的電子性能，使制備出功耗極低的人工神經網絡成為可能。人工神經網絡是人工智能系統的關鍵組成部分，但現有大多數設備都不適合實現這種類型的神經網絡，最新研究為此開辟了一條新途徑。此外，最新研究有望幫助微芯片制造商和人工智能公司開發新硬件，以減少數據處理時間并降低能耗。

研究人員強調，最新研究對納米電子和半導體領域來說具有重要意義，因為所生產的器件和電路性能優異，且具有深遠的工業應用潛力。